辐射环境防护监测及仪器选用

2020-11-26郝志军

商品与质量 2020年38期

郝志军

中国辐射防护研究院山西太原 030006

辐射防护监测的主要目的在于对人们生活环境的安全性提供保障，测量的意义在于对人们受到辐射剂量进行准确估算和有效控制，监测属于一种衡量环境安全性的方法。

1 关于辐射防护监测概述

在安全使用放射源的情况下，寻找找不到的辐射源，针对放射源所引起的破损污染程度和具体污染的范围加以确定，并且准确估算工作人员因为放射源所发生的辐射程度。为了实现这些目标必然需要使用一定的辐射监测工具[1]。辐射防护监测主要是以人和环境为监测的对象，所监测的对象主要有工作场所、个人剂量、环境以及流出物。实施辐射防护监测的内容主要包括制定监测的方案、到现场进行采样和测量、到实验室进行测量和分析，对于数据进行处理，对监测结果进行评价等。在监测方案之中需要对监测的对象进行明确，并且选择监测的点位和周期，合理使用监测的仪器和方法，采取有效的方法保障监测质量等。辐射防护监测一定要注意采取有效的措施保证监测的质量，因此就要求监测人员必须在取得考核合格的证件之后才能够上岗工作，还要将使用的监测仪器定期拿到相关的计量部门进行检定，严格控制监测整个过程。

2 关于辐射探测器的原理和监测仪器的使用概述

辐射属于人体不可感知的存在，所以人们就要通过使用仪器来对各种辐射进行探测，结合辐射能量大小、强度以及具体的类型等特性加以测量。辐射探测器在射线作用之下可以产生一定的次级效应，通过电子仪器能够检测出次级效应。很多探测器主要是结合放射线中的分子或原子电离和激发等原理而制作出来的。其可以将射线中的能量转变成电压或者电流信号的形式而存在，通过这样能够使电子仪器进行记录。人们结合射线和物质之间相互作用之后所能产生的各类效应，对于各个类型的探测器进行制作。放射性测量探测器主要包括了闪烁、气体电离和半导体探测器三种类型。另外，还有一些热释光和固体径迹等类型的探测器。

2.1 气体电离探测器概述

我们常常将G-M 计数管、电离室、正比计数器统称为气体电离探测器，在这些气体电离探测器运行期间所呈现出来的工作特点存有一定的差异，不过具体的原理都是依靠着一些放射线引发探测器中电离出气体，之后再收集电离期间剩余的多余电荷，最终详细准确的记录放射线情况[2]。

2.2 半导体探测器概述

半导体探测器在制作期间会使用一些半导体材料。需要将探测器内加设一个电场，通过这样能够将电离之后剩余的载流子能够收集到电极上。半导体探测器在实际应用期间和气体探测器的工作机制有很多相似的地方，主要是在受到外电场施加的作用，进而使其有输出信号出现，所以，我们便可以认为半导体探测器的本身也可以鬼结成一种固体电离室。

2.3 闪烁探测器概述

闪烁探测器的组成主要包括光电倍增管和闪烁体。闪烁探测器分辨时间相对较短，探测γ 射线期间所能发挥出来的效率相对较高，在当前这种核辐射探测器具有较为广泛的应用范围。

3 关于辐射监测仪器选用的原则和方法

3.1 电离室类监测仪概述

该电离室属于环境剂量率测量期间较为常见的仪表，这种仪器的组成主要包括电子线路、高压电离室探测器两个具体的部分，高压电离室探测器的球壳为不锈钢材质，其中被充入较高的气压，在其中有一个电极密封其中。在电子线路之中主要包括了二次放大电路、MOSFET 静电计、读出线路以及高低压变换器。在美国该种仪表有着较为广泛的应用，不过因为价格较高的缺点导致应用的范围有所影响。

3.2 闪烁剂量率仪概述

该仪器主要使用一些特殊物质，在射线作用的情况之下，利用其所具有的发光特性对射线进行探测，我们通常以闪烁体称呼这种物质。在闪烁体中会有较弱的荧光出现，所以要想对荧光进行探测的话，无可避免会使用到光电倍增管进行探测。在对光电倍增管进行应用的过程之中首先需要将荧光转换成电脉冲，随后再使其放大[3]。

3.3 中子监测仪概述

该仪器之中通过弹性碰撞和核反应能使中子和物质之间发生相互作用，进而在作用之后产生直接能够电离得次级粒子。产生这些粒子的过程决定了中子探测的效果。我们一般应用n-p 弹性散射对于快中子进行探测，对慢中子进行探测主要是应用6Li（n、3H）4He 和10B（n、α）的反应。这两种反应过程都不会有γ射线出现。在探测仪中如果充入一定量的BF3 和3He 气体能够实现对低于0.5eV 慢中子的测量，如果在其内部充入一定量的含氢物质能够实现对那些能量超出100keV 快中子的探测。

中子辐射监测相比于γ 辐射监测的过程更为复杂。一方面是种子辐射场中一般都存在一定的γ 辐射；另一方面，中子能量一半伴有较宽的范围，不同能量的机体和中子之间所产生的作用类型有所差异，所产生的次级辐射也有着一定的区别。就算使用相同剂量的吸收剂，因为品质因数有所差异，剂量当量有所区别，也会造成评价测量结果比较困难。

3.4 测氡仪概述

测量氡的时候，测量的对象主要是在氡-222 衰变期间所生成的子体，氡子体大都是以一种固体颗粒的状态悬浮在空气之中，而且处在一种放射性的气溶胶状态。氡子体对于人体所造成的危害较大，这一危害主要是在人们呼吸的时候，向着人体的肺部与支气管进行沉积，这种情况便会损伤呼吸器官组织。测量空气之中所含氡子体浓度的过程中都是先收集大量的氡子体，通过使用α 辐射测量仪对于滤膜上面α 放射性的强度进行测量。在氡子体测量组成主要包括两个过程，第一个过程是取样期间积累氡子体，第二个过程是在完成取样之后对于氡子体测量期间发生的衰变[4]。